Съемочный процесс занял почти три месяца. Сцены сериала о жизни Екатерины II снимали в Санкт-Петербурге, в том числе в музеях-заповедниках "Царское село" и "Петергоф". Для некоторых фрагментов группа выезжала в Гатчину, Стрельну, Ломоносов и Елизаветино.
"Великая. Золотой век" может стать одним из самых масштабных сериалов в отечественном кинематографе. В главных ролях и знаковых эпизодах задействовано больше сотни актеров, а в массовых и групповых сценах одновременно снимались до полутора тысяч человек.
Создать костюмы для такой армии актеров - задача не из простых. Около тысячи костюмов было пошито специально для съемок, также для проекта некоторые комплекты одежды были взяты на прокат на студиях Испании и Швеции, также своими запасами исторических платьев поделились "Мосфильм" и "Ленфильм" и киностудия имени Горького.
Кроме того, специально для сериала была созданы копии драгоценностей, которые сейчас хранятся в музеях, среди них - алмаз "Орлов".